Melhor ângulo sazonal comparado ao ângulo igual à latitude

Ao se comparar o total anual da radiação solar global recebida pelo módulo fotovoltaico posicionado no melhor ângulo sazonal com o total anual da radiação solar global recebida pelo mesmo módulo posicionado no ângulo aproximadamente igual à latitude, isto é, de 32o observou-se um ganho de 4,9%, conforme mostra-se na figura 11.

Radiação Solar Global Mensal

0 100 200 300 400 500 600 700

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

meses Rad ia ç ã o So la r G lob a l ( M J. m -2) ajuste sazonal ângulo igual latitude

FIGURA 11 – Variação do total mensal da radiação solar global recebida pelo módulo posicionado no melhor ângulo sazonal e no ângulo igual à latitude

Quando comparado o total anual da radiação solar global recebida pelo módulo fotovoltaico posicionado no melhor ângulo sazonal com o total anual da radiação solar global recebida pelo mesmo módulo posicionado no ângulo aproximadamente igual à latitude, isto é, de 32o observou-se um ganho de 4,9%. Oliveira (1997) concluiu que o ganho na energia coletada pelo módulo fotovoltaico posicionado no melhor ângulo sazonal, em relação ao módulo posicionado no melhor ângulo anual, é de aproximadamente 4,4 %. Ficou confirmado que, com o aumento da latitude, esta relação de ganho tende a aumentar.

5. CONCLUSÕES

Com base nos objetivos propostos, nos dados de radiação solar global medidos entre 1993 e 2002, na região de Pelotas; nos cálculos realizados e na análise dos resultados, chegou-se às seguintes conclusões:

a) O melhor ângulo de inclinação mensal para módulos fotovoltaicos, na região de Pelotas, varia entre 0o nos meses de novembro, dezembro e janeiro e 59o no mês de junho;

b) Considerando-se o melhor ângulo de inclinação sazonal para módulos fotovoltaicos na mesma região, tem-se uma variação entre 0o no verão (dezembro, janeiro e fevereiro) e 54o no inverno (junho, julho e agosto);

c) O melhor ângulo de inclinação anual para módulos fotovoltaicos é de 26o, valor ligeiramente inferior a latitude do local das medições;

d) Para módulos fotovoltaicos posicionados com uma inclinação fixa em relação ao plano horizontal em 26o, um desvio azimutal de 90o causa perdas de 10,67 %, anualmente, na radiação solar global recebida;

e) Com inclinação fixa em 26o e desvio azimutal de 90o, a perda máxima mensal ocorre no mês de junho, 29,13%, enquanto no mês de dezembro pode ocorrer pequeno ganho: 1,86 %;

f) A diferença entre a radiação solar global anual, usando-se o melhor ângulo de inclinação mensal, comparada à radiação solar global anual usando-se o melhor ângulo de inclinação sazonal, é de 0,9%, podendo-se usar, portanto o ajuste sazonal do ângulo de inclinação sem grandes prejuízos na quantidade de energia solar recebida pelo módulo;

g) Quando dificuldades de acesso ao módulo impedem ajustes constantes no ângulo de inclinação, o melhor ângulo anual se torna uma alternativa bastante viável, já que o melhor ângulo mensal e sazonal proporcionam ganhos de 5,5% e 4,6%, respectivamente, na quantidade de radiação solar global recebida pelo módulo, não implicando em grandes perdas de energia.

Assim sendo, conclui-se que o ajuste sazonal é o mais recomendável devido a condições de nebulosidade e radiação solar apresentadas na região de Pelotas, proporcionando um bom desempenho.

Sugestões:

a) Medir a radiação difusa na região de Pelotas e comparar com os resultados obtidos através do modelo de Collares-Pereira & Rabl (1979), já que a mesma é bastante significativa nesta região, devido a grande quantidade de dias nublados e parcialmente nublados durante do ano, conforme Sacco & Assis (2003). Além disso, a radiação difusa no modelo isotrópico contribui para a diminuição do ângulo de inclinação do módulo, conforme Nijegorodov et al (1994);

b) Ao projetar a instalação de módulos fotovoltaicos na região de Pelotas, considerar que a nebulosidade é bastante relevante, visto que o acúmulo dos dias com nuvens se sobressai aos dias claros, o que é perfeitamente

explicado pelas freqüentes incursões de frentes frias nessa região. Além disso, o potencial de insolação na cidade é baixo e não apresenta uma distribuição sazonal definida, conforme Sacco & Assis (2003);

c) Estender este trabalho a módulos fotovoltaicos montados sobre um dispositivo de seguimento total do sol, já que podem receber entre 35% e 40% a mais de radiação solar global em um dia de céu claro, quando comparado a um módulo montado em um ângulo fixo igual a latitude local (Fraidenraich & Lyra, 1995).

6. REFERÊNCIAS

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7. ANEXO

TABELA 16 – Radiação solar global diária média mensal no plano horizontal em MJ.m -2, calculada através dos valores medidos na Estação Agroclimatológica de Pelotas – Convênio EMBRAPA/UFPEL. (Período 1993 - 2002) Mês Radiação MJ.m-2 janeiro 20,67 fevereiro 18,20 março 15,92 abril 12,18 maio 9,39 junho 7,83 julho 7,80 agosto 10,27 setembro 12,89 outubro 15,34 novembro 20,21 dezembro 21,97